include/asm-s390/processor.h

   1 /*
   2  *  include/asm-s390/processor.h
   3  *
   4  *  S390 version
   5  *    Copyright (C) 1999 IBM Deutschland Entwicklung GmbH, IBM Corporation
   6  *    Author(s): Hartmut Penner (hp@de.ibm.com),
   7  *               Martin Schwidefsky (schwidefsky@de.ibm.com)
   8  *
   9  *  Derived from "include/asm-i386/processor.h"
  10  *    Copyright (C) 1994, Linus Torvalds
  11  */
  12
  13 #ifndef __ASM_S390_PROCESSOR_H
  14 #define __ASM_S390_PROCESSOR_H
  15
  16 #include <asm/page.h>
  17 #include <asm/ptrace.h>
  18
  19 #ifdef __KERNEL__
  20 /*
  21  * Default implementation of macro that returns current
  22  * instruction pointer ("program counter").
  23  */
  24 #define current_text_addr() ({ void *pc; __asm__("basr %0,0":"=a"(pc)); pc; })
  25
  26 /*
  27  *  CPU type and hardware bug flags. Kept separately for each CPU.
  28  *  Members of this structure are referenced in head.S, so think twice
  29  *  before touching them. [mj]
  30  */
  31
  32 typedef struct
  33 {
  34         unsigned int version :  8;
  35         unsigned int ident   : 24;
  36         unsigned int machine : 16;
  37         unsigned int unused  : 16;
  38 } __attribute__ ((packed)) cpuid_t;
  39
  40 struct cpuinfo_S390
  41 {
  42         cpuid_t  cpu_id;
  43         __u16    cpu_addr;
  44         __u16    cpu_nr;
  45         unsigned long loops_per_jiffy;
  46         unsigned long *pgd_quick;
  47 #ifdef __s390x__
  48         unsigned long *pmd_quick;
  49 #endif /* __s390x__ */
  50         unsigned long *pte_quick;
  51         unsigned long pgtable_cache_sz;
  52 };
  53
  54 extern void print_cpu_info(struct cpuinfo_S390 *);
  55
  56 /* Lazy FPU handling on uni-processor */
  57 extern struct task_struct *last_task_used_math;
  58
  59 /*
  60  * User space process size: 2GB for 31 bit, 4TB for 64 bit.
  61  */
  62 #ifndef __s390x__
  63
  64 # define TASK_SIZE              (0x80000000UL)
  65 # define TASK_UNMAPPED_BASE     (TASK_SIZE / 2)
  66 # define DEFAULT_TASK_SIZE      (0x80000000UL)
  67
  68 #else /* __s390x__ */
  69
  70 # define TASK_SIZE              (test_thread_flag(TIF_31BIT) ? \
  71                                         (0x80000000UL) : (0x40000000000UL))
  72 # define TASK_UNMAPPED_BASE     (TASK_SIZE / 2)
  73 # define DEFAULT_TASK_SIZE      (0x40000000000UL)
  74
  75 #endif /* __s390x__ */
  76
  77 #define MM_VM_SIZE(mm)          DEFAULT_TASK_SIZE
  78
  79 #define HAVE_ARCH_PICK_MMAP_LAYOUT
  80
  81 typedef struct {
  82         __u32 ar4;
  83 } mm_segment_t;
  84
  85 /*
  86  * Thread structure
  87  */
  88 struct thread_struct {
  89         s390_fp_regs fp_regs;
  90         unsigned int  acrs[NUM_ACRS];
  91         unsigned long ksp;              /* kernel stack pointer             */
  92         unsigned long user_seg;         /* HSTD                             */
  93         mm_segment_t mm_segment;
  94         unsigned long prot_addr;        /* address of protection-excep.     */
  95         unsigned int error_code;        /* error-code of last prog-excep.   */
  96         unsigned int trap_no;
  97         per_struct per_info;
  98         /* Used to give failing instruction back to user for ieee exceptions */
  99         unsigned long ieee_instruction_pointer;
 100         /* pfault_wait is used to block the process on a pfault event */
 101         unsigned long pfault_wait;
 102 };
 103
 104 typedef struct thread_struct thread_struct;
 105
 106 #define ARCH_MIN_TASKALIGN      8
 107
 108 #ifndef __s390x__
 109 # define __SWAPPER_PG_DIR __pa(&swapper_pg_dir[0]) + _SEGMENT_TABLE
 110 #else /* __s390x__ */
 111 # define __SWAPPER_PG_DIR __pa(&swapper_pg_dir[0]) + _REGION_TABLE
 112 #endif /* __s390x__ */
 113
 114 #define INIT_THREAD {{0,{{0},{0},{0},{0},{0},{0},{0},{0},{0},{0},              \
 115                             {0},{0},{0},{0},{0},{0}}},                         \
 116                      {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},         \
 117                      sizeof(init_stack) + (unsigned long) &init_stack,         \
 118                      __SWAPPER_PG_DIR,                                         \
 119                      {0},                                                      \
 120                      0,0,0,                                                    \
 121                      (per_struct) {{{{0,}}},0,0,0,0,{{0,}}},                   \
 122                      0, 0                                                      \
 123 }
 124
 125 /*
 126  * Do necessary setup to start up a new thread.
 127  */
 128 #ifndef __s390x__
 129
 130 #define start_thread(regs, new_psw, new_stackp) do {            \
 131         regs->psw.mask  = PSW_USER_BITS;                        \
 132         regs->psw.addr  = new_psw | PSW_ADDR_AMODE;             \
 133         regs->gprs[15]  = new_stackp ;                          \
 134 } while (0)
 135
 136 #else /* __s390x__ */
 137
 138 #define start_thread(regs, new_psw, new_stackp) do {            \
 139         regs->psw.mask  = PSW_USER_BITS;                        \
 140         regs->psw.addr  = new_psw;                              \
 141         regs->gprs[15]  = new_stackp;                           \
 142 } while (0)
 143
 144 #define start_thread31(regs, new_psw, new_stackp) do {          \
 145         regs->psw.mask  = PSW_USER32_BITS;                      \
 146         regs->psw.addr  = new_psw;                              \
 147         regs->gprs[15]  = new_stackp;                           \
 148 } while (0)
 149
 150 #endif /* __s390x__ */
 151
 152 /* Forward declaration, a strange C thing */
 153 struct task_struct;
 154 struct mm_struct;
 155
 156 /* Free all resources held by a thread. */
 157 extern void release_thread(struct task_struct *);
 158 extern int kernel_thread(int (*fn)(void *), void * arg, unsigned long flags);
 159
 160 /* Prepare to copy thread state - unlazy all lazy status */
 161 #define prepare_to_copy(tsk)    do { } while (0)
 162
 163 /*
 164  * Return saved PC of a blocked thread.
 165  */
 166 extern unsigned long thread_saved_pc(struct task_struct *t);
 167
 168 /*
 169  * Print register of task into buffer. Used in fs/proc/array.c.
 170  */
 171 extern char *task_show_regs(struct task_struct *task, char *buffer);
 172
 173 extern void show_registers(struct pt_regs *regs);
 174 extern void show_trace(struct task_struct *task, unsigned long *sp);
 175
 176 unsigned long get_wchan(struct task_struct *p);
 177 #define __KSTK_PTREGS(tsk) ((struct pt_regs *) \
 178         ((unsigned long) tsk->thread_info + THREAD_SIZE - sizeof(struct pt_regs)))
 179 #define KSTK_EIP(tsk)   (__KSTK_PTREGS(tsk)->psw.addr)
 180 #define KSTK_ESP(tsk)   (__KSTK_PTREGS(tsk)->gprs[15])
 181
 182 /*
 183  * Give up the time slice of the virtual PU.
 184  */
 185 #ifndef __s390x__
 186 # define cpu_relax()    asm volatile ("diag 0,0,68" : : : "memory")
 187 #else /* __s390x__ */
 188 # define cpu_relax() \
 189         asm volatile ("ex 0,%0" : : "i" (__LC_DIAG44_OPCODE) : "memory")
 190 #endif /* __s390x__ */
 191
 192 /*
 193  * Set PSW mask to specified value, while leaving the
 194  * PSW addr pointing to the next instruction.
 195  */
 196
 197 static inline void __load_psw_mask (unsigned long mask)
 198 {
 199         unsigned long addr;
 200
 201         psw_t psw;
 202         psw.mask = mask;
 203
 204 #ifndef __s390x__
 205         asm volatile (
 206                 "    basr %0,0\n"
 207                 "0:  ahi  %0,1f-0b\n"
 208                 "    st   %0,4(%1)\n"
 209                 "    lpsw 0(%1)\n"
 210                 "1:"
 211                 : "=&d" (addr) : "a" (&psw), "m" (psw) : "memory", "cc" );
 212 #else /* __s390x__ */
 213         asm volatile (
 214                 "    larl  %0,1f\n"
 215                 "    stg   %0,8(%1)\n"
 216                 "    lpswe 0(%1)\n"
 217                 "1:"
 218                 : "=&d" (addr) : "a" (&psw), "m" (psw) : "memory", "cc" );
 219 #endif /* __s390x__ */
 220 }
 221
 222 /*
 223  * Function to stop a processor until an interruption occurred
 224  */
 225 static inline void enabled_wait(void)
 226 {
 227         unsigned long reg;
 228         psw_t wait_psw;
 229
 230         wait_psw.mask = PSW_BASE_BITS | PSW_MASK_IO | PSW_MASK_EXT |
 231                 PSW_MASK_MCHECK | PSW_MASK_WAIT;
 232 #ifndef __s390x__
 233         asm volatile (
 234                 "    basr %0,0\n"
 235                 "0:  la   %0,1f-0b(%0)\n"
 236                 "    st   %0,4(%1)\n"
 237                 "    oi   4(%1),0x80\n"
 238                 "    lpsw 0(%1)\n"
 239                 "1:"
 240                 : "=&a" (reg) : "a" (&wait_psw), "m" (wait_psw)
 241                 : "memory", "cc" );
 242 #else /* __s390x__ */
 243         asm volatile (
 244                 "    larl  %0,0f\n"
 245                 "    stg   %0,8(%1)\n"
 246                 "    lpswe 0(%1)\n"
 247                 "0:"
 248                 : "=&a" (reg) : "a" (&wait_psw), "m" (wait_psw)
 249                 : "memory", "cc" );
 250 #endif /* __s390x__ */
 251 }
 252
 253 /*
 254  * Function to drop a processor into disabled wait state
 255  */
 256
 257 static inline void disabled_wait(unsigned long code)
 258 {
 259         char psw_buffer[2*sizeof(psw_t)];
 260         unsigned long ctl_buf;
 261         psw_t *dw_psw = (psw_t *)(((unsigned long) &psw_buffer+sizeof(psw_t)-1)
 262                                   & -sizeof(psw_t));
 263
 264         dw_psw->mask = PSW_BASE_BITS | PSW_MASK_WAIT;
 265         dw_psw->addr = code;
 266         /*
 267          * Store status and then load disabled wait psw,
 268          * the processor is dead afterwards
 269          */
 270 #ifndef __s390x__
 271         asm volatile ("    stctl 0,0,0(%2)\n"
 272                       "    ni    0(%2),0xef\n" /* switch off protection */
 273                       "    lctl  0,0,0(%2)\n"
 274                       "    stpt  0xd8\n"       /* store timer */
 275                       "    stckc 0xe0\n"       /* store clock comparator */
 276                       "    stpx  0x108\n"      /* store prefix register */
 277                       "    stam  0,15,0x120\n" /* store access registers */
 278                       "    std   0,0x160\n"    /* store f0 */
 279                       "    std   2,0x168\n"    /* store f2 */
 280                       "    std   4,0x170\n"    /* store f4 */
 281                       "    std   6,0x178\n"    /* store f6 */
 282                       "    stm   0,15,0x180\n" /* store general registers */
 283                       "    stctl 0,15,0x1c0\n" /* store control registers */
 284                       "    oi    0x1c0,0x10\n" /* fake protection bit */
 285                       "    lpsw 0(%1)"
 286                       : "=m" (ctl_buf)
 287                       : "a" (dw_psw), "a" (&ctl_buf), "m" (dw_psw) : "cc" );
 288 #else /* __s390x__ */
 289         asm volatile ("    stctg 0,0,0(%2)\n"
 290                       "    ni    4(%2),0xef\n" /* switch off protection */
 291                       "    lctlg 0,0,0(%2)\n"
 292                       "    lghi  1,0x1000\n"
 293                       "    stpt  0x328(1)\n"      /* store timer */
 294                       "    stckc 0x330(1)\n"      /* store clock comparator */
 295                       "    stpx  0x318(1)\n"      /* store prefix register */
 296                       "    stam  0,15,0x340(1)\n" /* store access registers */
 297                       "    stfpc 0x31c(1)\n"      /* store fpu control */
 298                       "    std   0,0x200(1)\n"    /* store f0 */
 299                       "    std   1,0x208(1)\n"    /* store f1 */
 300                       "    std   2,0x210(1)\n"    /* store f2 */
 301                       "    std   3,0x218(1)\n"    /* store f3 */
 302                       "    std   4,0x220(1)\n"    /* store f4 */
 303                       "    std   5,0x228(1)\n"    /* store f5 */
 304                       "    std   6,0x230(1)\n"    /* store f6 */
 305                       "    std   7,0x238(1)\n"    /* store f7 */
 306                       "    std   8,0x240(1)\n"    /* store f8 */
 307                       "    std   9,0x248(1)\n"    /* store f9 */
 308                       "    std   10,0x250(1)\n"   /* store f10 */
 309                       "    std   11,0x258(1)\n"   /* store f11 */
 310                       "    std   12,0x260(1)\n"   /* store f12 */
 311                       "    std   13,0x268(1)\n"   /* store f13 */
 312                       "    std   14,0x270(1)\n"   /* store f14 */
 313                       "    std   15,0x278(1)\n"   /* store f15 */
 314                       "    stmg  0,15,0x280(1)\n" /* store general registers */
 315                       "    stctg 0,15,0x380(1)\n" /* store control registers */
 316                       "    oi    0x384(1),0x10\n" /* fake protection bit */
 317                       "    lpswe 0(%1)"
 318                       : "=m" (ctl_buf)
 319                       : "a" (dw_psw), "a" (&ctl_buf),
 320                         "m" (dw_psw) : "cc", "0", "1");
 321 #endif /* __s390x__ */
 322 }
 323
 324 /*
 325  * CPU idle notifier chain.
 326  */
 327 #define CPU_IDLE        0
 328 #define CPU_NOT_IDLE    1
 329
 330 struct notifier_block;
 331 int register_idle_notifier(struct notifier_block *nb);
 332 int unregister_idle_notifier(struct notifier_block *nb);
 333
 334 #endif
 335
 336 #endif                                 /* __ASM_S390_PROCESSOR_H           */